主な違い CRISPR と RNAi の違いは、CRISPR が遺伝子ノックアウトに関与しているのに対し、RNAi は遺伝子ノックダウンに関与していることです。 .さらに、CRISPR は DNA 配列に干渉し、RNAi は mRNA に干渉します。
CRISPR と RNAi は、さまざまなタイプのバイオテクノロジー実験で遺伝子サイレンシングに使用される 2 種類のアプローチです。
対象となる主な分野
1. CRISPRとは
– 定義、メカニズム、重要性
2. RNAiとは
– 定義、メカニズム、重要性
3. CRISPR と RNAi の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4. CRISPR と RNAi の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語
CRISPR、遺伝子ノックダウン、遺伝子ノックダウン、遺伝子サイレンシング、RNAi
CRISPR とは
CRISPR (クラスター化された定期的に間隔をあけた短い回文反復 ) は、細菌を含む原核生物のゲノムに自然に存在する DNA 配列のファミリーです。これらのリピートは、原核生物に感染するウイルスに由来します。したがって、それらは類似の DNA 配列を認識し、その後の感染でウイルスから類似の DNA 配列を破壊するために使用できます。したがって、CRISPR は原核生物の抗ウイルス防御システムになります。ここで、Cas9 (CRISPR-associated protein 9) として知られる酵素は、CRISPR をガイド配列として使用して相補鎖を認識し、相補配列を切断します。
図 1:分子ツールとしての CRISPR-Cas9 は、標的の二本鎖 DNA 切断を導入します
しかし、CRISPR-Cas9 システムは、バイオテクノロジー製品を開発し、遺伝性疾患を治療するためのゲノム編集ツールとして使用されています。ここでは、プロセスが遺伝子コードを変更し、遺伝子をノックアウトします。これにより、遺伝子が永久に沈黙し、その機能が完全に失われます。そのために、部位特異的な 20 ヌクレオチドの単一ガイド RNA (sgRNA) を使用して、Cas9 を認識し、標的遺伝子座に移動させます。次に、Cas9 が DNA の両端を切断し、二本鎖が切断されます。
図 2:CRISPER-Cas9 によるゲノム編集
その後、非相同末端結合 (NHEJ) または相同組換え (HR) によって 2 つの鎖を再結合し、2 つの末端の間にドナー DNA を挿入します。 NHEJ と HR の両方で、遺伝子がノックアウトされます。
RNAi とは
RNAi (RNA 干渉 ）は、標的mRNAを分解することにより、転写後レベルで遺伝子発現を調節する生物学的プロセスです。これは、逆遺伝学で遺伝子機能を研究するために最も広く使用されているアプローチの 1 つです。ここで、プロセスに関与する小さな RNA 分子の 2 つの主なタイプは、マイクロ RNA (miRNA) と小さな干渉 RNA (siRNA) です。 miRNA の機能を模倣する、RNAi に関与する別の形式の small RNA は、ショート ヘアピン RNA (shRNA) です。ただし、shRNA は、配信システムを介して人為的にシステムに導入する必要があります。 miRNA と shRNA はどちらも、標的 mRNA とのハイブリダイゼーションによって二本鎖 RNA を形成します。これは、small RNA 配列に相補的です。
図 3:RNAi
その後、Dicer として知られる酵素が RNA 二重鎖と結合し、長さ 20 ～ 25 ヌクレオチドの小さな二本鎖 RNA 複合体に切断します。これらの小さな複合体は siRNA として知られており、RISC (RNA 誘導サイレンシング複合体) という名前の別の複合体に結合します。最後に、Ago2 (Argonaute 2) として知られる RISC の触媒成分が、siRNA 二本鎖の mRNA 鎖を切断します。したがって、このプロセスは遺伝子発現の阻害に関与しています。したがって、RNAi を使用して一時的に RNA レベルで遺伝子をサイレンシングすることが可能です。したがって、遺伝子をノックダウンするためのツールになります。さらに重要なことに、ここで失われた機能は元に戻すことができます。
CRISPR と RNAi の類似点
- CRISPR と RNAi は、バイオテクノロジーの遺伝子サイレンシング実験で使用される 2 つのアプローチです。
- それらの主な機能は、遺伝子発現を止めることです。
- さらに、遺伝子の機能の研究や遺伝性疾患の治療にも重要です。
CRISPR と RNAi の違い
定義
CRISPR は、CRISPR-Cas9 ゲノム編集技術の基礎を形成する細菌防御システムの特徴を指し、RNAi は、RNA 分子が遺伝子発現または翻訳を阻害する生物学的プロセスを指します。 、標的mRNA分子を中和することにより。したがって、これが CRISPR と RNAi の根本的な違いです。
発見場所
CRISPR と RNAi のもう 1 つの違いは、CRISPR システムは原核生物で自然に発生するのに対し、RNAi は多くの真核生物で自然に発生することです。
意義
とりわけ、CRISPR と RNAi の主な違いは、CRISPR が遺伝子のノックアウトに関与するゲノム編集技術であるのに対し、RNAi は遺伝子の転写後調節の一形態であることです。遺伝子発現のノックダウンに関与する遺伝子発現.
適用範囲
さらに、CRISPR は DNA レベルで適用できますが、RNAi は RNA レベルで適用できます。したがって、これは CRISPR と RNAi の違いでもあります。
期間
さらに、CRISPR と RNAi のもう 1 つの違いは、CRISPR は遺伝子を永久にサイレンシングするのに対し、RNAi は遺伝子を一時的にサイレンシングすることです。
費用
また、CRISPER は高コストを連想させますが、RNAi は低コストを連想させます。
感度
CRISPR のオフターゲット効果は低く、RNAi はオフターゲット効果の割合が高い。これも CRISPR と RNAi の違いです。
結論
CRISPR は、遺伝子のノックアウトを担うゲノム編集ツールです。それは DNA レベルで適用可能であり、永続的な遺伝子サイレンシング効果をもたらします。比較すると、RNAi は転写後レベルでの遺伝子発現の調節に使用される細胞メカニズムです。したがって、RAN レベルで適用可能であり、mRNA を分解することによって遺伝子発現を一時的にノックダウンします。したがって、CRISPR と RNAi の主な違いは、それぞれのアプローチによってもたらされる遺伝子サイレンシングの効果の種類です。
